By: Ailson Jack
Date: 2023.11.26
个人博客：http://www.only2fire.com/
本文在我博客的地址是：http://www.only2fire.com/archives/165.html，排版更好，便于学习，也可以去我博客逛逛，兴许有你想要的内容呢。

微信公众号：嵌入式那些事

设备识别模式（Device identification mode）

在设备识别模式下，Host会复位eMMC设备，验证工作电压范围和访问模式，识别eMMC设备并为总线上的eMMC设备分配相对设备地址（RCA）。在设备识别模式下，所有数据通讯都只使用命令线（CMD）。

下图显示了总线模式，操作模式和设备状态之间的关系。每个eMMC设备状态都与一个总线模式和一个操作模式相关联的。

从上图可知，设备识别模式包含3个状态，分别是idle状态，ready状态和identification状态。

设备复位

当eMMC设备接收到参数为0x00000000的GO_IDLE_STATE（CMD0）命令后，eMMC设备就会进入idle状态。下面3种情况会让eMMC设备进入idle状态：

• 引导模式流程完成以后，eMMC设备会进入idle状态；
• 在pre-boot状态，如果CMD线保持低电平时间少于74个时钟周期，eMMC设备会进入idle状态；
• 如果eMMC设备没有使能引导模式，在上电以后eMMC设备会进入idle状态；

在idle状态，eMMC设备的RCA地址会被初始化为默认值0x0001，Host会将CLK线上的时钟频率设置为识别时钟频率fod（识别时钟频率fod的最大值为400KHz）。

参数为0x00000000的GO_IDLE_STATE（CMD0）命令在除inactive状态外的其他状态都是有效的。

考虑到CMD0的兼容性，如果eMMC设备在除inactive状态外的其他状态接收到CMD0命令（参数为除了0xFFFFFFFA和0xF0F0F0F0以外的其他值），eMMC设备将会把CMD0命令（参数为除了0xFFFFFFFA和0xF0F0F0F0以外的其他值）当做复位命令并进入到idle状态。

访问模式验证

Host可以通过CMD1命令读取eMMC设备的OCR寄存器来了解eMMC设备的寻址模式（Access Mode）。Access Mode决定了eMMC设备在响应Host的数据读写命令时，是怎样对eMMC设备的内部存储器进行寻址的。eMMC 5.1协议定义了两种寻址模式：字节寻址（byte mode）和扇区寻址（sector mode）。

字节寻址采用的是32位宽的寻址位数，这种寻址机制限制了eMMC的最大容量为2GB。为了支持更大容量的eMMC，后续的eMMC协议（比如eMMC 5.1协议）增加了sector寻址方式（1 sector=512B）。容量大于2GB的eMMC，都是采用sector寻址的方式。

Host通过发送SEND_OP_COND（CMD1）命令给eMMC设备来询问eMMC设备的电压，寻址方式以及是否就绪。如果eMMC设备处于忙状态，eMMC设备回复的固定格式响应内容为0x00FF_8080（eMMC设备容量小于或等于2GB）或者0x40FF_8080（eMMC设备容量大于2GB）。如果eMMC设备进入ready状态，eMMC设备回复的固定格式响应内容为0x80FF_8080（eMMC设备容量小于或等于2GB）或者0xC0FF_8080（eMMC设备容量大于2GB）。

SEND_OP_COND（CMD1）命令参数的[30:29]位域的值可以表明Host可以处理的寻址方式（一般情况下CMD1的参数为0）。OCR寄存器相应位域的数值可以表明eMMC设备要求的寻址方式。

只有eMMC设备进入ready状态之后，通过SEND_OP_COND（CMD1）命令获得的OCR寄存器值中的寻址模式才是有效的。

设备识别过程

在eMMC设备上电之后，如果eMMC设备没有使能引导模式，或者pre-boot状态下CMD线保持低电平时间少于74个时钟周期，或者eMMC设备引导模式流程完成，那么eMMC设备会进入设备识别模式的idle状态。当然了在除inactive状态外的其他状态下，Host发送参数为0x00000000的GO_IDLE_STATE（CMD0）命令之后，eMMC设备也会进入设备识别模式的idle状态。

在idle状态下，eMMC设备会进行一些内部初始化工作，Host需要不断的发送SEND_OP_COND（CMD1）命令来查询eMMC设备是否完成初始化。Host发送的CMD1命令参数中，包含了Host支持的寻址模式信息，eMMC设备接收到Host的寻址模式信息之后会与自身要求的寻址模式进行匹配，如果eMMC设备容量大于2GB，但是Host不支持扇区寻址模式，那么eMMC设备就会进入inactive状态。

当eMMC设备完成初始化之后，eMMC设备就会进入ready状态，此时Host通过CMD1查询到eMMC设备处于ready状态就会停止CMD1命令的发送。eMMC设备处于ready状态时，OCR寄存器的[31]位为1。

在ready状态下，Host发送ALL_SEND_CID（CMD2）命令来获取eMMC设备的CID寄存器信息，eMMC设备在接收到CMD2命令之后会将CID寄存器的[127:1]位的内容通过响应回复给Host，之后eMMC设备就进入identification状态。CID寄存器中存储的是eMMC设备的CID信息（Card IDentification），CID是eMMC设备的标识信息，CID具有唯一性。CID由厂商ID，设备信息，OEM信息，产品名称，产品版本，产品序列号，制造日期组成。

在identification状态下，Host发送参数包含16位RCA的SET_RELATIVE_ADDR（CMD3）命令来给eMMC设备分配RCA，给eMMC设备完成RCA分配之后，就代表设备识别模式完成，eMMC设备会进入到数据传输模式的stand-by状态。

eMMC设备默认的RCA地址为0x0001，Host会在identification状态下为eMMC设备分配RCA，RCA主要用于数据传输模式下Host选择具体的eMMC设备。

设备识别模式下，eMMC设备的状态图如下所示：

欢迎关注博主的公众号（微信搜索公众号：嵌入式那些事），可以扫描下面的公众号二维码：

如果文中有什么问题欢迎指正，毕竟博主的水平有限。

如果这篇文章对你有帮助，记得点赞和关注博主就行了^_^。

排版更好的内容见我博客的地址：http://www.only2fire.com/archives/165.html

注：转载请注明出处，谢谢！^_^